题目内容
如图所示,P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L1,处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中。一导体杆ef垂直于P、Q 放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为 m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框 abcd 置于竖直平面内,两顶点 a、b通过细导线与导轨相连,磁感应强度大小为 B2的匀强磁场垂直金属框向里,金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对 a、b 点的作用力。则
⑴ 判断流过dc边电流的方向;
⑵ 通过 ab 边的电流Iab是多大?
⑶ 导体杆 ef 的运动速度v是多大?
略
解析:
⑴ 流过边电流的方向是到。
⑵ 设通过正方形金属框的总电流为,边的电流为,边的电流为
① ②
金属框受重力和安培力作用处于静止状态,有③
联立①②③得
⑶ 由⑵可得 ④
导体杆在切割磁感线运动时有 ⑤
金属框在回路中的总电阻为 ⑥
根据全电路欧姆定律,有 ⑦
联立④~⑦式可得:
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